Engineering Commons^™

การออกแบบและพัฒนาเกราะป้องกันกระสุนสำหรับเสื้อเกราะกันกระสุนโดยใช้แผ่นโลหะ วัสดุผสมเส้นใยคาร์บอน และฟิล์มเอ็กซเรย์ที่ใช้แล้ว, อัฐวุฒิ ผลาสินธุ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้เป็นการออกแบบและผลิตแผ่นเกราะกันกระสุนสำหรับเสื้อเกราะกันกระสุนที่ผลิตจากวัสดุผสมโดยทำมาจากแผ่นเหล็กกล้าไร้สนิม (Stainless steel) แผ่นเส้นใยคาร์บอน (Carbon Fiber) และแผ่นฟิล์มเอ็กซเรย์ที่ใช้แล้ว (X-ray Film) โดยวัสดุทั้ง 3 ชนิดยึดประสานกันด้วยกาวอีพอกซีเรซิน (Epoxy Resin) ทำการทดสอบยิงตามมาตรฐาน NIJ0101.04 ระดับ 2A ในงานวิจัยนี้ได้มีการศึกษาอิทธิพลการจัดเรียงของชั้นวัสดุ น้ำหนัก ศึกษาผลของความหนาของจำนวนชั้นของแผ่นฟิล์มเอ็กซเรย์และแผ่นเส้นใยคาร์บอนที่มีผลต่อการป้องกันการทะลุทะลวงของกระสุน วิเคราะห์ขนาดของความเสียหาย ความกว้างและความลึกของแผ่นเกราะอันเนื่องมาจากแรงปะทะของกระสุน การแตกหักบนเกราะกันกระสุนโดยเปรียบเทียบจากการทดสอบด้วยกระสุนจริงและวิธีทางไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite Element Method) ซึ่งจากผลการทดสอบแผ่นเกราะสามารถป้องกันกระสุนปืนขนาด 9 mm FMJ RN ที่ความเร็ว 341 m/s โดยมีน้ำหนักรวมของเกราะคือ 2 kg สามารถหยุดกระสุนที่ปะทะเข้ามาด้วยความเร็วสูงและทำลายหัวกระสุนให้แตกสลายได้ที่แผ่นแรกโดยไม่เกิดความเสียหายไปยังที่วัสดุแผ่นหลัง เมื่อพิจารณาค่า Back Face Signature (BFS) ซึ่งเป็นระยะยุบตัวของวัสดุแผ่นหลังเปรียบเทียบตามมาตรฐาน NIJ0101.04 ระดับ 2A สำหรับการทำเสื้อเกราะกันกระสุนพบว่ามีค่าประมาณ 8.2 mm ซึ่งอยู่ในระดับมาตรฐาน (ระยะยุบตัวต้องไม่เกิน 44 mm) โดยชิ้นงานของแผ่นเกราะที่ดีที่สุดคือชิ้นงานที่ใช้แผ่นเหล็กกล้าไร้สนิมจำนวน 1 แผ่น แผ่นเส้นใยคาร์บอนจำนวน 10 แผ่น และแผ่นฟิล์มเอ็กซเรย์จำนวน 20 แผ่น และเมื่อทำการวัดขนาดความเสียหายที่เกิดขึ้นโดยทำการวัดขนาดความกว้างหลุมปะทะ ในการทดสอบจริงและในการจำลองด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ ซึ่งถือว่ามีความใกล้เคียงกันมากในเชิงปริมาณ เมื่อทำการวัดขนาด รอยยุบตัวของแผ่นเกราะด้านหน้า และเมื่อทำการวัดระยะยุบตัวของวัสดุแผ่นหลังของแผ่นเกราะ พบว่ามีความคลาดเคลื่อนเพียง 3%

การวิเคราะห์ปัจจัยที่ส่งผลต่อการเชื่อฟังของผู้ขับขี่ที่มีต่อป้ายขีดจำกัดความเร็วแบบปรับเปลี่ยน, กนกวรรณ ศรีเสาวกาญจน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อศึกษาการตัดสินใจของผู้ขับขี่ยานพาหนะเมื่อเห็นป้ายขีดจำกัดความเร็วแบบปรับเปลี่ยนและวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยต่างๆและการเชื่อฟังของผู้ขับขี่ที่มีต่อป้ายขีดจำกัดความเร็วแบบปรับเปลี่ยน โดยศึกษาจากกลุ่มผู้ขับขี่รถยนต์ภายในกรุงเทพมหานครจากแบบสอบถามออนไลน์ ตัวแปรที่ใช้ในการศึกษา ได้แก่ คุณลักษณะเศรษฐกิจสังคม คุณลักษณะพฤติกรรมการใช้ความเร็วและคุณลักษณะสถานการณ์การขับขี่ ในการวิเคราะห์ข้อมูลโดยใช้วิธีสถิติพรรณนาและแบบจำลองสมการถดถอยโลจิสติก ผลการวิจัยจากกลุ่มตัวอย่างจำนวน 907 ตัวอย่างพบดังนี้ 1) การตัดสินใจใช้ความเร็วเมื่อพบป้ายขีดจำกัดความเร็วแบบปรับเปลี่ยนส่วนใหญ่ตัดสินใจชะลอความเร็วแต่จะใช้ความเร็วไม่ถึงป้าย 2) การเปลี่ยนช่องจราจรส่วนใหญ่ไม่คิดเปลี่ยนช่องจราจร 3) ความเร็วเฉลี่ยหลังผ่านป้ายขีดจำกัดความเร็วแบบปรับเปลี่ยนที่ตั้งใจใช้อยู่ที่ 93.44 กิโลเมตรต่อชั่วโมง 4) การเชื่อฟังป้ายขีดจำกัดความเร็วแบบปรับเปลี่ยนส่วนใหญ่ตัดสินใจไม่เชื่อฟัง 5) การวิเคราะห์แบบจำลองความถดถอยโลจิสติกพบว่า ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการเชื่อฟังป้ายขีดจำกัดความเร็วแบบปรับเปลี่ยน ได้แก่ เพศ อายุ การตัดสินใจของยานพาหนะคันหน้า ความเร็วเฉลี่ยที่ใช้ประจำบนทางพิเศษ การได้รับใบสั่งจากการใช้ความเร็วเกินกฎหมายกำหนดและการประสบอุบัติเหตุในช่วง 3ปี โดยปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการเพิ่มการเชื่อป้ายหลักคือ เพศ การได้รับใบสั่งจากการใช้ความเร็วเกินกฎหมายกำหนดแลละการตัดสินใจชะลอความเร็วของยานพาหนะคันหน้าเมื่อเห็นป้ายขีดจำกัดความเร็ว

การวิเคราะห์เส้นโค้งปฏิสัมพันธ์กำลังของเสาเหล็กเซลลูลาร์, จักรภัทร พันธรักษ์พงษ์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์นี้นำเสนองานวิจัยเกี่ยวกับการวิเคราะห์กำลังรับแรงอัดกระทำเยื้องศูนย์ของเสาเหล็กเซลลูลาร์ด้วยแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ 3 มิติโดยใช้โปรแกรม ABAQUS โดยในแบบจำลองได้คำนึงถึงความไม่สมบูรณ์เชิงเรขาคณิตและหน่วยแรงคงค้าง และตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองเสาเซลลูลาร์ด้วยสมการทำนายการโก่งเดาะแบบอิลาสติกสำหรับเสาเซลลูลาร์ ในการวิเคราะห์เสาเซลลูลาร์และเสาหน้าตัดตั้งต้นรับแรงอัดภายใต้แรงกระทำเยื้องศูนย์ สามารถสร้างเส้นโค้งปฏิสัมพันธ์กำลังรับแรงอัดตามแนวแกนและแรงดัดร่วมกัน จากการเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์แรงอัดกระทำเยื้องศูนย์ด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ของแบบจำลองเสาหน้าตัดตั้งต้นกับการวิเคราะห์กำลังด้วยสมการเส้นโค้งปฏิสัมพันธ์อ้างอิงตามข้อกำหนด AISC-2016 พบว่า ผลการวิเคราะห์จากแบบจำลองให้เส้นโค้งปฏิสัมพันธ์กำลังต้านทานแรงอัดร่วมกับแรงดัดที่ใหญ่กว่าสมการตามข้อกำหนด และเมื่อเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์แรงอัดกระทำเยื้องศูนย์ระหว่างหน้าตัดเซลลูลาร์และหน้าตัดตั้งต้น พบว่าเสาเหล็กเซลลูลาร์มีกำลังต้านทานแรงอัดร่วมกับแรงดัดต่ำกว่าเสาหน้าตัดตั้งต้นเมื่ออัตราส่วนความชะลูดมีค่าต่ำกว่า 1.0 แต่มีกำลังต้านทานแรงอัดร่วมกับแรงดัดสูงกว่าเสาหน้าตัดตั้งต้นเมื่ออัตราส่วนความชะลูดมีค่ามากกว่าเท่ากับ 1.0 นอกจากนี้ งานวิจัยนี้ได้เสนอแนวทางการสร้างเส้นปฏิสัมพันธ์กำลังสำหรับเสาเหล็กเซลลูลาร์ซึ่งเมื่อตรวจสอบกับผลการวิเคราะห์จากแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ พบว่า ผลจากแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ให้กำลังต้านทานแรงอัดร่วมกับแรงดัดของเสาเซลลูลาร์ต่ำกว่าแนวทางการวิเคราะห์ที่เสนอเมื่ออัตราส่วนความชะลูดมีค่าต่ำกว่า 0.5 แต่เมื่ออัตราส่วนความชะลูดมีค่าเท่ากับ 1.0 ให้กำลังที่ใกล้เคียงแนวทางการวิเคราะห์ในบางกรณีของอัตราส่วนขนาดช่องเปิดและให้กำลังที่มากขึ้นสำหรับอัตราส่วนความชะลูดเท่ากับ 1.5 และ 2.0 ตามลำดับ

พฤติกรรมการยึดเหนี่ยวระหว่างแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใยคาร์บอนและคอนกรีตโดยใช้อีพอกซีเสริมท่อนาโนคาร์บอน, อมเรศ มธุรส

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาพฤติกรรมการยึดเหนี่ยวระหว่างแผ่นพอลิเมอร์เสริมเส้นใยคาร์บอน (CFRP) และคอนกรีตโดยใช้อีพอกซีเสริมท่อนาโนคาร์บอน (CNTs) โดยมีตัวแปรที่ใช้ในการศึกษา คือประเภทของท่อนาโนคาร์บอน ประกอบด้วย แบบผนังชั้นเดียว (SWCNTs) และแบบผนังหลายชั้น (MWCNTs) ปริมาณของท่อนาโนคาร์บอนที่ปริมาณ 0.25, 0.50, 1.00 และ 2.00% ของปริมาณอีพอกซี และประเภทของอีพอกซี ประกอบด้วยอีพอกซีชนิดค่าความหนาแน่นเท่ากับ 1.30 และ 1.65 กิโลกรัมต่อลิตร ผลการศึกษาพบว่าพลังงานการต้านทานการแตกหักที่ผิวสัมผัสและหน่วยแรงยึดเหนี่ยวสูงสุดมีค่าเพิ่มขึ้นสูงสุด 51.11% และ 56.47% ตามลำดับ เมื่อใช้ SWCNTs ที่ 1.00% ของปริมาณอีพอกซีในอีพอกซีค่าความหนาแน่น 1.30 กิโลกรัมต่อลิตร อย่างไรก็ตามการใช้ SWCNTs และ MWCNTs เสริมอีพอกซีที่ความหนาแน่น 1.65 กิโลกรัมต่อลิตร มีแนวโน้มให้พลังงานการต้านทานการแตกหักที่ผิวสัมผัส หน่วยแรงยึดเหนี่ยวสูงสุด รวมถึงค่าการเลื่อนไถลสูงสุดที่ลดลง สำหรับรูปแบบการหลุดล่อนโดยส่วนใหญ่มีการแยกตัวที่วัสดุประสานและคอนกรีต ทั้งนี้การใช้อีพอกซีที่ความหนาแน่น 1.65 กิโลกรัมต่อลิตร โดยการใช้อีพอกซีเสริม SWCNTs ที่ปริมาณ 0.25% ของปริมาณอีพอกซี มีการหลุดล่อนจากการสูญเสียการยึดเหนี่ยวของวัสดุเชื่อมประสาน และการใช้ MWCNTs 0.25% ของปริมาณอีพอกซีมีการหลุดล่อนจากการแตกหักของคอนกรีต จากการตรวจสอบการยึดเหนี่ยวภายในชั้นของอีพอกซีและการยึดเหนี่ยวของอีพอกซีกับ CFRP ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน พบว่าให้ผลสอดคล้องกับผลของหน่วยแรงยึดเหนี่ยวสูงสุด โดยผลของชุดทดสอบที่มีหน่วยแรงยึดเหนี่ยวสูง มีลักษณะการยึดเกาะหรือการรวมตัวของอีพอกซีที่ดีและช่องว่างของอีพอกซีน้อย จึงแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของท่อนาโนคาร์บอนที่มีการปรับปรุงคุณสมบัติของอีพอกซี

เทคนิครีโมทเซนซิงสำหรับการศึกษาป่าชายเลน: การจำแนกพันธุ์ไม้ป่าชายเลนเขตร้อนด้วยข่ายประสาทคอนโวลูชัน และการสร้างแบบจำลองมวลชีวภาพของต้นไม้ป่าชายเลนเขตร้อนด้วยเครื่องสแกนเลเซอร์ภาคพื้นดิน, กฤชญาณ อินทรัตน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

งานวิจัยนี้ได้ศึกษาป่าชายเลนในสองประเด็น ประเด็นแรกคือ งานวิจัยที่ใช้ภาพถ่ายจากดาวเทียมรายละเอียดสูงในการจำแนกพันธุ์ไม้ป่าชายเลนแสดงให้เห็นว่า วิธีการสกัดคุณลักษณะจากภาพประสบผลสำเร็จเป็นอย่างดี อย่างไรก็ตาม วิธีการดังกล่าวยังจำเป็นต้องอาศัยการตัดสินใจจากมนุษย์ วัตถุประสงค์ของประเด็นวิจัยนี้มีเป้าหมายที่จะนำข่ายประสาทคอนโวลูชันซึ่งเป็นวิธีการด้านการเรียนรู้เครื่องมาใช้จำแนกพันธุ์ไม้ป่าชายเลนเขตร้อนร่วมกับภาพถ่ายจากดาวเทียม Quickbird เพื่อปรับปรุงวิธีการจำแนกให้มีความถูกต้องมากยิ่งขึ้น สถาปัตยกรรม Compressed Fully Convolution Network (CFCN) เป็นวิธีการนำเสนอที่ใช้ในงานวิจัยนี้ ปรับปรุงจากโครงข่ายอ้างอิง FCN-8s ให้มีจำนวนพารามิเตอร์ที่ลดน้อยลง มีความเหมาะสมกับทรัพยากรประมวลผลที่จำกัด และมีค่าทดสอบทั้ง 6 ค่าไม่น้อยไปกว่าโครงข่ายอ้างอิง ผลการจำแนกจาก CFCN จะนำไปเปรียบเทียบกับวิธีการจำแนกแบบความน่าจะเป็นสูงสุด ผลการจำแนกพบว่า วิธี CFCN ให้ความถูกต้องการจำแนกโดยรวมร้อยละ 90.36 มีค่าสูงกว่าวิธีการจำแนกแบบความน่าจะเป็นสูงสุดที่มีค่าความถูกต้องการจำแนกโดยรวมเพียง 66.02 ผลการจำแนกยืนยันถึงความเป็นไปได้ของการนำข่ายประสาทคอนโวลูชันมาประยุกต์ร่วมกับข้อมูลการสำรวจระยะไกลเพื่อการจำแนกพันธุ์ไม้ป่าชายเลนเขตร้อน ประเด็นงานวิจัยที่สอง ใช้เครื่องสแกนเลเซอร์ภาคพื้นดินเก็บข้อมูลทางกายภาพของต้นแสมทะเลโดยไม่ตัดต้นไม้ มีวัตถุประสงค์เพื่อประมาณค่ามวลชีวภาพเหนือพื้นดินด้วยแบบจำลองโครงสร้างเชิงปริมาณ และสร้างเป็นแบบจำลองอัลโลเมตรีด้วยฟังก์ชันยกกำลัง ผลที่ได้ถูกนำมาเปรียบเทียบกับผลจากแบบจำลองอ้างอิงด้วยค่าคลาดเคลื่อนกำลังสองเฉลี่ยรากที่สอง ค่าคลาดเคลื่อนมีค่าสูง (ร้อยละ 40 และ 35) เมื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์กับแบบจำลองอ้างอิงทั่วไป ในทางกลับกัน ค่าคลาดเคลื่อนมีค่าต่ำ (น้อยกว่าร้อยละ 20) เมื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์กับแบบจำลองที่สร้างขึ้นจากต้นแสมทะเลเช่นเดียวกับพื้นที่ศึกษา ผลการศึกษา แสดงให้เห็นว่า การสร้างแบบจำลองที่ระบุพันธุ์ไม้ให้ค่ามวลชีวภาพเหนือพื้นดินที่มีความถูกต้องมากกว่าไม่ระบุพันธุ์ไม้ วิธีการที่นำเสนอนี้สามารถนำไปใช้ประยุกต์ให้เป็นวิธีการมาตรฐานสำหรับสร้างแบบจำลองอัลโลเมตรีของต้นแสมทะเลในพื้นที่อื่น จากแนวคิดดังกล่าว ผู้วิจัยเสนอให้สร้างแบบจำลองแบบระบุพันธุ์ไม้กับพืชชายเลนสายพันธุ์อื่น เพื่อยืนยันผลการทดลองในครั้งนี้

Development Of Causal Relationship Model Of Knowledge Sharing In Construction Projects, Lambada Roeun

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Knowledge sharing among construction project members is very crucial for improving project success and project performance. It can also reduce mistakes in the construction process. Project management has been growing more complicated, and project members need to learn best practice from others. Currently, knowledge sharing is not well performed yet; especially, few research studies have been focused on the relationship evaluation of supporting factors that affect knowledge sharing from different contexts in construction projects. Therefore, this study aims to develop the causal relationship model of supporting factors from psychological, individual, organizational, and technological factors that affect mediators – knowledge sharing …

Transportation Impacts Of Affordable Housing: Informing Development Review With Travel Behavior Analysis, Amanda Howell, Kristina Marie Currans, Steven R. Gehrke, Gregory Norton, Kelly J. Clifton

Civil and Environmental Engineering Faculty Publications and Presentations

Planning for affordable housing is challenged by development policies that assess transportation impacts based on methodologies that often do not distinguish between the travel patterns of residents of market-rate housing and those living in affordable units. Given the public goals of providing affordable housing in areas with good accessibility and transportation options, there is a need to reduce unnecessary costs imposed by the potential overestimation of automobile travel and its associated impacts. Thus, the primary objective of this paper is to examine and quantify the influences of urban characteristics, residential housing type, and income on metrics commonly used to assess …

A Two-Dimensional Simulation Of Grain Structure Growth Within Substrate And Fusion Zone During Direct Metal Deposition, Jingwei Zhang, Lei Yan, Wei Li, Frank W. Liou

Mechanical and Aerospace Engineering Faculty Research & Creative Works

In this chapter, a predictive multiscale model based on a cellular automaton (CA)-finite element (FE) method has been developed to simulate thermal history and microstructure evolution during metal solidification for direct metal deposition (DMD) process. The macroscopic FE calculation that is validated by the thermocouple experiment is developed to simulate the transient temperature field and cooling rate of single layer and multiple layers. In order to integrate the different scales, a CA-FE coupled model is developed to combine with thermal history and simulate grain growth. In the mesoscopic CA model, heterogeneous nucleation sites, grain growth orientation and rate, epitaxial growth, …

Predictive Modeling Of Hip Dislocation: Assessment Of Surgical And Patient Factors To Reduce The Occurrence Of Hip Instability And Adverse Clinical Outcomes, Daniel N. Huff

Electronic Theses and Dissertations

Instability and dislocation remain leading indications for revision of primary Total Hip Arthroplasty (THA). Many studies have addressed the links between implant design and propensity for dislocation, however a comprehensive review of the ability of modern THA constructs to protect against joint instability is needed.

Accordingly, the objective of this study is to provide objective data about THA risks to be considered in the treatment algorithm to protect against adverse joint loading conditions and joint instability. Adverse loading conditions were assessed in a population of activities of daily living using data from telemetric hip implant representation in an FE simulation …

Computational Modeling Of Transcatheter Aortic Valves, Mostafa Abbasi

Electronic Theses and Dissertations

Transcatheter aortic valve replacement (TAVR) is an established therapy alternative to surgical valve replacement in high-risk and intermediate-risk patients with severe aortic stenosis. Currently, although TAVR is an alternative and less-invasive treatment for high-risk and intermediate-risk patients, surgical aortic valves replacement (SAVR) was still considered as the gold standard for low-risk patients. TAVR could potentially be applied to lower-risk younger patients if the indications can be safely expanded to the patients and transcatheter aortic valve (TAV) long-term durability can match with that of surgical bioprostheses. In contrast to surgical aortic valves (SAVs), there have been limited clinical data on the …

Thermal Straps: High-Performance Thermal Management, Space Dynamics Laboratory

Space Dynamics Laboratory Publications

Thermal straps efficiently transfer heat from a heat source to a temperature sink while minimizing the transfer of mechanical loads. SDL has been pioneering solderless flexible thermal straps (a.k.a. thermal links) since 1994.

Optimal Maneuvers For Safe Rpo Using Relative Orbital Elements And Sequential Convex Programming, Nicholas G. Ortolano, David K. Geller, Aaron Avery

Space Dynamics Laboratory Publications

Passive safety of flight constraints for orbital rendezvous and proximity operations trajectory design are imposed as a means for ensuring zero probability of collision in the event of a passive failure on the chaser satellite. For a chaser satellite near a target satellite in a near circular reference orbit, relative orbital elements are used to develop safety of flight constraints. Using relative orbital elements, the problem is formulated as a minimum ∆v convex optimization problem in which the optimal transfer trajectories are guaranteed to not pass within a prescribed distance of the target satellite in the event of a …

Monolith: Spacecraft, Space Dynamics Laboratory

Space Dynamics Laboratory Publications

SDL’s Pearl spacecraft architecture delivers the performance, reliability, and mission flexibility needed for demanding small satellite missions. The Pearl architecture draws from common sets of components to build 3U, 6U, 12U, and custom sizes with variations in mission capability, parts quality, and radiation tolerance. This flexibility enables our professional staff to develop systems specific to each mission while drawing on a common design to maintain reliability and costs.

Snpp Cris Noise Characterization And Relative Response After 5 Years In Space, Kori Moore, Mark Esplin, Deron Scott

Space Dynamics Laboratory Publications

CrIS Background

Satellite-based, infrared, Fourier transform spectrometer

• Provides Earth surface, atmospheric, and weather observations
• Global coverage twice daily

Launched and operational CrIS instruments

• Suomi National Polar-orbiting Partnership (SNPP) spacecraft, launched Oct. 2011, operational since Apr. 2012
• SNPP follow-on system (J1) launched Nov. 2017, expected operational spring 2018

Slanted-Edge Mtf Focus Test Verification With Prf Testing To Establish Best Focus Position Of Infinite Conjugate Space Optical Systems, Lennon Reinhart, Trent Newswander, Duane Miles, David W. Riesland, Deron Scott

Space Dynamics Laboratory Publications

For earth-viewing, fixed-focus, space optical systems, carefully finding the best focus position of the instrument is critical to achieving the best possible image performance and mission success. For such space optical systems, modulation transfer function (MTF) test data is directly applicable to system optical resolution. Furthermore, MTF test products can be combined to predict overall imaging performance. The infinite conjugate slanted-edge MTF test can be used in ground testing to identify best focus of the optical system while taking into account the entire imaging system, operational parameters, and simulated operational environment. The point-response function (PRF) test can be used to …

A Performance Analysis Of On-Board Numerical Propagators, Simon Shuster, David Geller, Tyson Smith

Space Dynamics Laboratory Publications

On-board targeting, guidance, and navigation relies on orbit propagation algorithms that must strike a balance between accuracy and computational efficiency. To better understand this balance, the performance of numerical propagation methods is analyzed for LEO, GEO, and Molniya orbits. A numerical propagator consists of a set of differential equations describing perturbed orbital motion whose solution is approximated using a numerical integration method. This paper compares Cowell, Encke-time, Encke-beta, and Equinoctial Elements formulations over a range of integration function evaluations for a given set of perturbations and integrators. Function evaluations are shown to be a reasonable approximation of normalized computation time. …

Erosion Degradation Characteristics Of A Linear Electro-Hydrostatic Actuator Under A High-Frequency Turbulent Flow Field, Yuan Li, Shaoping Wang, Mileta M. Tomovic, Chao Zhang

Engineering Technology Faculty Publications

The paper proposes a performance degradation analysis model based on dynamic erosion wear for a novel Linear Electro-Hydrostatic Actuator (LEHA). Rather than the traditional statistical methods based on degradation data, the method proposed in this paper firstly analyzes the dominant progressive failure mode of the LEHA based on the working principle and working conditions of the LEHA. The Computational Fluid Dynamics (CFD) method, combining the turbulent theory and the micro erosion principle, is used to establish an erosion model of the rectification mechanism. The erosion rates for different port openings, under a time-varying flow field, are obtained. The piecewise linearization …

Effects Of Protein-Coated Nanofibers On Conformation Of Gingival Fibroblast Spheroids: Potential Utility For Connective Tissue Regeneration, Gili Kaufman, Ryan A. Whitescarver, Laiz Nunes, Xavier-Lewis Palmer, Drago Skrtic, Wojtek Tutak

Engineering Technology Faculty Publications

Deep wounds in the gingiva caused bytrauma or surgery require a rapid and robust healing of connective tissues. Wepropose utilizing gas-brushed nanofibers coated with collagen and fibrin for that purpose. Our hypotheses are that protein-coated nanofibers will: (i) attract and mobilize cells in various spatial orientations, and (ii) regulate the expression levels ofspecific extracellular matrix (ECM)-associated proteins, determining the initial conformational nature ofdense and soft connective tissues. Gingival fibroblast monolayers and3D spheroids were cultured onECMsubstrate and covered with gas-blown poly-(DL-lactide-co-glycolide)(PLGA) nanofibers (uncoated/coated with collagen and fibrin). Cell attraction and rearrangement was followed byF-actin staining and confocal microscopy. Thicknesses ofthe cell …

Collaborated Efforts In Ti Arm M4/32bits Microcontroller Curricula Developments And Assessments, Steve C. Hsiung, Feng Jao, Lijian Xu, Marjaneh Issapour

Engineering Technology Faculty Publications

The disappearing and lack technical supports in hardware and software of 68XXX and 80XXX microcontrollers have made the finding of the replacement an urgent issue in the academic communities. There are many new comers such as Microchip PIC, Arduino ATMEL, and Texas Instruments ARM M series to choose from, but obstacles and learning curve for the faculty to adopt the new environment with these new microcontrollers have issues to slow the process. There were efforts made with grant supports to disseminate the curricula development on PIC and Arduino microcontrollers. But, industries have suggested and expressed the needs and desire of …

Celebrating 20 Years Of The Exceed Teaching Workshop, Allen C. Estes, Stephen J. Ressler P.E., Camilla M. Saviz P.E., Brock E. Barry, Carol L. Considine, Dion Coward, Norman D. Dennis Jr., P.E., Scott R. Hamilton P.E., David S. Hurwitz, Tanya Kunberger P.E., Thomas A. Lenox, Tonya Lynn Nilsson, Leslie Nolen Cae, James J. O'Brien Jr., Robert James O'Neill, David A. Saftner, Kelly Salyards P.E., Ronald W. Welch P. E.

Engineering Technology Faculty Publications

In response to the clear need for faculty training, the American Society of Civil Engineers (ASCE) developed and funded Project ExCEEd (Excellence in Civil Engineering Education) which is celebrating its twentieth year of existence. For the past two decades, 38 ExCEEd Teaching Workshops (ETW) have been held at six different universities. The program has 910 graduates from over 267 different U.S. and international colleges and universities. The ExCEEd effort has transformed from one that relied on the grass roots support of its participants to one that is supported and embraced by department heads and deans. This paper summarizes the history …

Collaborative Strategies For Sea Level Rise Adaptation In Hampton Roads, Virginia, Carol Considine, Emily Steinhilber

Engineering Technology Faculty Publications

[Introduction] The Hampton Roads region is located in southeastern Virginia where the Chesapeake Bay meets the Atlantic Ocean. The region includes seventeen municipal governments and has a large federal government presence with 26 federal agencies represented (See Figure 1). The region has a population that exceeds 1.7 million and is home to the deepest water harbor on the U.S. East Coast. Hampton Roads' economy is dependent on the local waterways and houses the world's largest naval facility, the sixth largest containerized cargo complex and supports a thriving shipbuilding and repair industry as well as a tourism industry. However, the region's …

On The Feasibility Of Utilizing Commercial 4g Lte Systems For Misson-Critical Iot Applications, Alfred Rezk

Dissertations and Theses

Emerging Internet of Things (IoT) applications and services including e-healthcare, intelligent transportation systems, smart grid, and smart homes to smart cities to smart workplace, are poised to become part of every aspect of our daily lives. The IoT will enable billions of sensors, actuators, and smart devices to be interconnected and managed remotely via the Internet. Cellular-based Machine-to-Machine (M2M) communications is one of the key IoT enabling technologies with huge market potential for cellular service providers deploying Long Term Evolution (LTE) networks. There is an emerging consensus that Fourth Generation (4G) and 5G cellular technologies will enable and support these …

A Quantification Analysis On Potential Use Of Recuperated Regenerative Braking Energy From Nyct Subways Into Charging Electric Buses, Ahmed S. Rahman

Dissertations and Theses

The New York Metropolitan Transportation Authority (MTA) is one of the biggest consumers of electricity in east coast of the United States. According to a report published by Dayton T. Brown in 2013, MTA consumes approximately 2150 GWh electrical energy per year for traction power, where the New York City Transit (NYCT) alone is a consumer of about 80% of the total annual MTA energy consumption. This continuous high demand for electricity from a single organization opens research opportunities to search for alternative ways to reduce the needs. NYCT Subways has an existing total rolling stock of 6,418 train cars …

Knockdown Of Heparan Sulfate Via Ndst1 Knockout Does Not Inhibit Mouse Aortic Endothelial Cell Alignment In-Vivo, John Diaz De Leon Iii

Dissertations and Theses

Atherosclerotic plaque localizes in predictable areas such as arches and bifurcations which are characterized by disturbed flow patterns and the resulting damage and dysfunction to the endothelium. Endothelial cells (ECs) under sustained laminar flow align in the direction of flow; however, under disturbed flow conditions, ECs sustain damage to their glycocalyx (GCX) which results in unaligned and rounder cells. An investigation into the role of NDST1 sulfation of heparan sulfate (HS), a key component of many proteoglycans which make up the GCX, was conducted. The descending aortas (DAs) of transgenic mice with conditional knockouts (KOs) of NDST1 in vascular ECs …

Developing A 3d In Vitro Model By Microfluidics, Hung-Ta Chien

Dissertations and Theses

In vitro tissue models play an important role in providing a platform that mimics the realistic tissue microenvironment for stimulating and characterizing the cellular behavior. In particular, the hydrogel-based 3D in vitro models allow the cells to grow and interact with their surroundings in all directions, thus better mimicking in vivo than their 2D counterparts. The objective of this thesis is to establish a 3D in vitro model that mimics the anatomical and functional complexity of the realistic cancer microenvironment for conveniently studying the transport coupling in porous tissue structures. We pack uniform-sized PEGDA-GelMA microgels in a microfluidic chip to …

Understanding Of Molecular Interactions And Reversibility In Silylamines, Josephine Chen

Dissertations and Theses

Modern Li-ion batteries employ flammable electrolytes that pose safety concerns. Battery safety has become important as several incidents involving Li-ion battery fires have been observed. This issue could be addressed through a switchable battery electrolyte. Reversible ionic liquids (RevILs) could be used in such an electrolyte that would cease operation in the event of rapid temperature elevation because they can switch between states of drastically different properties upon the application of an external stimulus, such as temperature or CO₂ addition. Silylamines, in particular, are a class of thermally responsive RevILs that are conducting in its ionic liquid (RevIL) state …

Smart Prismatic Louver Technology For Enhanced Daylighting And Management Of Thermal Loads In Green Buildings, Michael Alva

Dissertations and Theses

Abstract

Two significant design strategies for mitigating building energy consumption are daylight redirection and solar energy harvesting. Good daylighting implementation enhances the amount of useful natural light within a space, thereby offsetting the need for electric lighting. Solar energy harvesting systems can mitigate energy costs from mechanical systems by managing incoming thermal loads or capturing solar energy that can be used to supplement thermal systems in the building. While there are many available façade-based technologies that can perform daylighting or solar thermal energy harvesting, there remains a limitation in available systems that can perform both simultaneously. The proposed Liquid Filled …

Collective Chemotaxis Of Retinal Neural Cells From Drosophila Melanogaster In Controlled Microenvironments, Stephanie Zhang

Dissertations and Theses

More than 172 million people are influenced by a retinal disorder that stems from either age-related or developmental causes. Of those, 1.5 million people endure a developmental retinal disorder. In the developing retina, neural cells undergo a series of highly complicated differentiation and migration process. A main cause of these diseases is abnormal collective migration of neural progenitors hindering the retinogenesis process. However, our grasp of collective migration and signaling molecules, critical to the developing retina, is incompletely understood. Understanding the molecular mechanisms, such as the fibroblast growth factor pathway, that regulate glial and neuronal migration provides decisive insights in …

Analysis Of The Benefits Of Regenerative Braking In Urban Railway Traction System, Khan M. Adnan

Dissertations and Theses

Increasing environmental awareness and the requirement for lower project costs is forcing transit system suppliers to think more innovatively and engineer more accurately to strengthen their competitive edge. Of late, clients more often desire a system that is optimized to minimize the energy consumed during operation; a requirement that is often imposed upon transit system suppliers through financially binding energy commitments.

Electric rail transit systems are large consumers of energy. In trains with regenerative braking capability, a fraction of the energy used to power a train is regenerated during braking. This regenerated energy, if recuperated and reused, can result in …

A Case Study On Grid Impacts Of Electric Vehicles On New York City Power Grid, Amir Abbas Rizvi

Dissertations and Theses

The U.S. electric power industry is anticipating a huge increase in electricity demand in the future due to reformation of the transportation industry. In this work, we focus on electric cars and their impact on the transportation industry as well as the electric grid. The increase in number of electric cars over the years and their growing number indicates that in the future, transportation means are going to largely depend upon electricity to achieve cost and environmental benefits. In other words, in future, the transportation will be impacting the electric grid and vice versa.

The surge in electric vehicles on …